JP4692086B2 - 脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物層とポリプロピレン樹脂組成物層からなる多層フィルム及び包装体 - Google Patents

脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物層とポリプロピレン樹脂組成物層からなる多層フィルム及び包装体 Download PDF

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Description

本発明は、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物層とポリプロピレン樹脂組成物層からなる多層フィルム及び包装体に関し、詳しくは、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物層と、特定の芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物層からなる、層間接着性及び透明性に優れた多層フィルム及び包装体に関する。
脂環式構造含有重合体樹脂は、二次加工性、低不純物性、透明性、及び防湿性などに優れており、食品包装用フィルムや医療・医薬用フィルムの成形材料として用いられている。この場合、脂環式構造含有重合体樹脂は、耐油性、耐傷付き性などに劣る場合があり、脂環式構造含有重合体樹脂層に、ポリプロピレン層などを積層して多層化することが提案されている。脂環式構造含有重合体樹脂は、ポリプロピレンとの接着性に劣るため、層間接着剤が必要であった。層間接着剤を用いると、フィルムの透明性や、生産性に劣る場合があった。そのため、層間接着剤を用いなくても層間接着性に優れた、脂環式構造含有重合体樹脂とポリプロピレンからなる多層フィルムが求められていた。
層間接着性の改良のため、ポリプロピレンに各種の配合剤を配合することが検討されている。
例えば、特許文献1には、脂環式構造含有重合体樹脂層と、ポリプロピレンに高密度ポリエチレンを配合したポリプロピレン樹脂組成物層からなる多層フィルムが開示されている。又、特許文献2には、脂環式構造含有重合体樹脂層と、ポリプロピレンにエチレン・α−オレフィン共重合体を配合したポリプロピレン樹脂組成物層からなる多層フィルムが開示されている。
特開平6−226934号公報 特開平11−165387号公報
しかしながら、特許文献1及び2に記載の多層フィルムは、実用化するには層間接着強度が不足しており、包装体用フィルムとして用いることは困難であった。
従って、本発明の課題は、層間接着強度及び透明性が高く、包装体用フィルムとして用いることのできる、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物層と、ポリプロピレン樹脂組成物層との多層フィルムを提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべくポリプロピレンへの配合剤について鋭意検討し、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を配合剤として用いた場合、共役ジエンブロック中のミクロ構造が層間接着強度に影響を与えることを見いだした。
本発明者らは、更に検討を行った結果、芳香族ビニルブロック(I)と共役ジエンブロック(II)からなる芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物であって、該共役ジエンブロック(II)中の共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が従来使われていたものよりも非常に高い範囲の物を用い、及び該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の、該芳香族ビニルブロック(I)の割合が特定の芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を用いると、特に層間接着強度及び透明性が高い事を見出し本発明を完成するに至った。
かくして本発明によれば、
脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層が、直接積層されてなる層を少なくとも一組有する多層フィルムであって、
(1)該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体が、
(1―1)芳香族ビニルブロック(I)と共役ジエンブロック(II)からなり、
(1―2)該共役ジエンブロック(II)が、共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が40重量%以上であり、
(1―3)該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の、該芳香族ビニルブロック(I)の割合が15〜55重量%の範囲であり、
(2)該ポリプロピレン樹脂組成物(B)中の、(ポリプロピレン)/(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)の重量比が、85/15〜60/40の範囲である、
多層フィルムが提供される。
また、前記多層フィルムが脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)とポリプロピレン樹脂組成物(B)を共押出ししてなるものであると特に好ましい。
更に、前記多層フィルムからなる包装体が提供される。
本発明の多層フィルムは、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、ポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層の層間接着強度が高い。
本発明の多層フィルムは、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層が、直接積層されてなる層を少なくとも一組有する。
本発明においてフィルムとは、厚みが250μm以下である平らな形状の成形体(一般に「フィルム」と呼ばれる場合がある)の他に、厚みが3mm〜250μmである平らな形状の成形体(一般に「シート」と呼ばれる場合がある)を含む。
(脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A))
本発明に用いられる脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)は、脂環式構造含有重合体を含有してなる。
本発明において脂環式構造含有重合体とは、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を含有する重合体である。脂環式構造は、主鎖及び側鎖のいずれに有していてもよいが、得られる多層フィルムの機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。
脂環式構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造などが挙げられるが、重合体の熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。
脂環式構造を構成する炭素原子数は、通常4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは5〜15個の範囲にある。炭素原子数がこの範囲にあると、得られる多層フィルムの耐熱性に優れる。
脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、多層フィルムの使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上である。脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると、得られる多層フィルムの耐熱性に優れる。
なお、脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位以外の残部は、使用目的に応じて適宜選択される。
脂環式構造含有重合体の具体例としては、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィン重合体、(3)環状共役ジエン重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物などが挙げられる。
これらの中でも、得られる多層フィルムの耐熱性、機械的強度等の点から、ノルボルネン系重合体、環状共役ジエン重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体及びこれらの水素化物が好ましく、ノルボルネン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体及びこれらの水素化物がより好ましく、ノルボルネン系重合体の水素化物が特に好ましい。
(1)ノルボルネン系重合体
ノルボルネン系重合体としては、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、これらの水素化物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、得られる多層フィルムの耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。
本発明においてノルボルネン系モノマーとは、ノルボルネン構造を有する化合物である。
ノルボルネン系モノマーとしては、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(慣用名:ノルボルネン)及びその誘導体(環に置換基を有するもの)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)及びその誘導体、テトラシクロ[7.4.0.02,7.110,13]トリデカ−2,4,6,11−テトラエン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン)及びその誘導体、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン(慣用名:テトラシクロドデセン)及びその誘導体などが挙げられる。
置換基としては、アルキル基、アルキレン基、ビニル基、アルコキシカルボニル基などが例示でき、上記ノルボルネン系モノマーは、これらの置換基を2種以上有していてもよい。
具体的には、8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エンなどが挙げられる。これらのノルボルネン系モノマーは、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
これらノルボルネン系モノマーの開環重合体、またはノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体は、モノマー成分を、公知の開環重合触媒の存在下で重合して得ることができる。
開環重合触媒としては、ルテニウム及びオスミウムなどの金属のハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物、並びに還元剤からなる触媒;チタン、ジルコニウム、タングステン及びモリブデンなどの金属の、ハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物、並びに有機アルミニウム化合物などの助触媒からなる触媒;などを挙げることができる。
ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとしては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィンモノマーなどを挙げることができる。
ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を水素化することにより得ることができる。
ノルボルネン系モノマーの付加重合体、またはノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体は、これらのモノマーを、公知の付加重合触媒、例えば、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と、有機アルミニウム化合物からなる触媒を用いて(共)重合させて得ることができる。
ノルボルネン系モノマーと付加共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどの炭素数2〜20のα−オレフィン、及びこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンなどのシクロオレフィン、及びこれらの誘導体;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエンなどの非共役ジエン;などが用いられる。これらの中でも、α−オレフィン、特にエチレンが好ましい。
これらの、ノルボルネン系モノマーと付加共重合可能なその他のモノマーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。ノルボルネン系モノマーとこれと付加共重合可能なその他のモノマーとを付加共重合する場合は、付加共重合体中のノルボルネン系モノマー由来の構造単位と共重合可能なその他のモノマー由来の構造単位との割合が、重量比で通常30:70〜99:1、好ましくは50:50〜97:3、より好ましくは70:30〜95:5の範囲となるように適宜選択される。
(2)単環の環状オレフィン重合体
単環の環状オレフィン重合体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィンモノマーの付加重合体などが挙げられる。
(3)環状共役ジエン重合体
環状共役ジエン重合体としては、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの環状共役ジエンモノマーを1,2−または1,4−付加重合した重合体及びその水素化物などが挙げられる。
ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン重合体又は環状共役ジエン重合体の重量平均分子量は、多層フィルムの使用目的に応じて適宜選択されるが、通常5,000〜500,000、好ましくは8,000〜200,000、より好ましくは10,000〜100,000、特に好ましくは20,000〜60,000の範囲である。重量平均分子量がこの範囲にあると、得られる樹脂組成物の成形加工性及び得られる多層フィルムの機械的強度が高度にバランスされて好適である。
ここで、重量平均分子量は、シクロヘキサン溶液(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の値である。
(4)ビニル脂環式炭化水素重合体
ビニル脂環式炭化水素重合体としては、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環式炭化水素モノマーの重合体及びその水素化物;スチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族モノマーの重合体の芳香環部分の水素化物;などが挙げられ、ビニル脂環式炭化水素モノマーやビニル芳香族モノマーと、これらのモノマーと共重合可能なブタジエンなどの他のモノマーとのランダム共重合体、ブロック共重合体などの共重合体及びその水素化物など、いずれでもよい。ブロック共重合体としては、ジブロック、トリブロック、またはそれ以上のマルチブロックや傾斜ブロック共重合体などが挙げられ、特に制限はない。
ビニル脂環式炭化水素重合体が、ビニル芳香族モノマーの重合体の芳香環部分の水素化物である場合、芳香環部分の水素化率は、通常50%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、最も好ましくは99%以上である。
ビニル脂環式炭化水素重合体の重量平均分子量は、多層フィルムの使用目的に応じて適宜選択されるが、通常10,000〜300,000、好ましくは15,000〜250,000、より好ましくは20,000〜200,000の範囲にある。重量平均分子量がこの範囲にあると、得られる樹脂組成物の成形加工性及び得られる多層フィルムの機械的強度が高度にバランスされるので好ましい。
ここで、重量平均分子量は、シクロヘキサン溶液(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の値である。
本発明に用いられる脂環式構造含有重合体のメルトマスフローレイト(MFR)は、多層フィルムの使用目的に応じて適宜選択されればよいが、2〜30g/10分の範囲にあると好ましく、3〜20g/10分の範囲にあるとより好ましく、5〜10g/10分の範囲にあると特に好ましい。MFRがこの範囲にあると、得られる樹脂組成物の成形加工性に優れる。
本発明においてメルトマスフローレイト(MFR)は、温度230℃、荷重21.18Nの条件でJIS K 6719に準じ測定した値である。
本発明に用いられる脂環式構造含有重合体のガラス転移温度(Tg)は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、50℃以上であると好ましく、60〜250℃の範囲であるとより好ましく、65〜200℃の範囲であると特に好ましく、70〜140℃の範囲であると最も好ましい。Tgがこの範囲にあると、得られる樹脂組成物の成形加工性及び得られる多層フィルムの耐熱性が高度にバランスされ好ましい。
本発明に用いられる脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)は、前記脂環式構造含有重合体に、必要に応じて、配合剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加して得られる。
(配合剤)
配合剤としては、酸化防止剤、滑剤、難燃剤、ブロッキング防止剤、離型剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、熱安定剤、造核剤、分散剤、塩素捕捉剤、結晶化核剤、防曇剤、顔料、染料、有機物充填材、無機物充填材、中和剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止材、抗菌剤、及び他の種類の重合体(ゴムや樹脂)などが挙げられる。
本発明においては、成形時の酸化、保存、長期使用している間の酸化劣化、老化劣化を防ぐことを目的として酸化防止剤を用いることが好ましい。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でも、フェノール系酸化防止剤が好ましく、アルキル置換フェノール系酸化防止剤がより好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ビス(3−シクロヘキシル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メタンなどが挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイトなどが挙げられる。
イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル 3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル 3,3’−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオ−プロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
これら酸化防止剤はそれぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができるが、2種以上を組み合わせて用いることが好ましい。組み合わせて使用する場合にはフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤との併用使用が、成形体の透明性に優れ好ましい。酸化防止剤の配合量は、適宜選択されるが、脂環式構造含有重合体100重量部に対して、通常0.001〜5重量部、好ましくは0.01〜1重量部の範囲である。
離型性などの成形性を改良することを目的として滑剤を用いることができる。滑剤としては、無機微粒子、天然油、合成油、ワックス、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミドなどの高級脂肪酸アミドなどが挙げられる。ここで、無機微粒子とは、長周期律表の1族、2族、4族、6族、7族、8〜10族、11族、12族、13族、又は14族元素の酸化物、水酸化物、硫化物、窒素化物、ハロゲン化物、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、燐酸塩、亜燐酸塩、有機カルボン酸塩、珪酸塩、チタン酸塩、又は硼酸塩などの粒子状のもの;これらの化合物や塩の含水化合物の粒子状のもの;これらの塩中心とする複合化合物の粒子状の単量体またはこれらの塩を主成分とする天然鉱物の粒子;などを示す。
これらの滑剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。滑剤の配合量は、適宜選択されるが、脂環式構造含有重合体100重量部に対して、通常0.001〜5重量部、好ましくは0.005〜3重量部の範囲である。配合量がこの範囲であると、多層フィルムの透明性とその成形時の成形性が高度にバランスされる。
難燃剤としては、リン酸系難燃剤、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、マグネシウムの炭酸塩、赤リン等が挙げられる。中でも、分散性の観点からリン酸系難燃剤が好ましい。
ブロッキング防止剤としては、シリカ、シリカアルミナ、天然ゼオライト、合成ゼオライト、カオリン、タルク、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、溶融シリカ、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ハイドロタルサイト系等の微粒子が挙げられる。
離型剤としては、多価アルコールのエーテル化物、又は多価アルコールのエステル化物などが挙げられる。
多価アルコールのエーテル化物としては、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノベヘネート、ジグリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンジラウレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノベヘレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールジラウレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジペンタエリスリトールジステアレートなどが挙げられる。
多価アルコールのエステル化物としては、3−(オクチルオキシ)−1,2−プロパンジオール、3−(デシルオキシ)−1,2−プロパンジオール、3−(ラウリルオキシ)−1,2−プロパンジオール、3−(4−ノニイルフェニルオキシ)−1,2−プロパンジオール、1,6−ジヒドロキシ−2,2−ジ(ヒドロキシメチル)−7−(4−ノニルフェニルオキシ)−4−オキソヘプタン、p−ノニルフェノールとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応により得られるエーテル化合物、p−オクチルフェノールとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応により得られるエーテル化合物、p−オクチルフェノールとジシクロペンタジエンの縮合体とグリシドールの反応により得られるエーテル化合物などが挙げられる。
これらの多価アルコールのエーテル化物及びエステル化物の分子量は、特に限定されないが、500〜2,000の範囲であると好ましく、800〜1,500の範囲であるとより好ましい。分子量がこの範囲にあると、多価アルコールのエーテル化物及びエステル化物が溶出しにくく、かつ透明性の低下も少ないので好ましい。
これらの多価アルコールのエーテル化物及びエステル化物はそれぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。多価アルコールのエーテル化物及びエステル化物の配合量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、脂環式構造含有重合体100重量部に対して、通常0.01〜5重量部、好ましくは0.05〜2重量部、特に好ましく0.1〜1.0重量部である。添加量がこの範囲にあると、得られる樹脂組成物の成形性と得られる多層フィルムの低溶出性が高度にバランスされるので好ましい。
光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系安定剤が挙げられる。
紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられる。
帯電防止剤としては、ノニオン系帯電防止剤、カチオン系帯電防止剤、アニオン系帯電防止剤、両性イオン系帯電防止剤、無機フィラー、カーボンナノチューブ等があげられる。中でも、透明性及び分散性の観点から、ノニオン系帯電防止剤、カチオン系帯電防止剤、アニオン系帯電防止剤、カーボンナノチューブが好ましい。
分散剤としてはビスアミド系分散剤、ワックス系分散剤、有機金属塩系分散剤が挙げられる。
他の種類の重合体(ゴムや樹脂)としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系重合体;ポリイソブチレン、イソブチレン・イソプレンゴムなどのイソブチレン系重合体;ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレンランダム共重合体、イソプレン・スチレンランダム共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体などのジエン系重合体及びこれらの水素化物;ポリブチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレートなどのアクリル系重合体;ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル・スチレン共重合体などのビニル化合物の重合体;ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エピクロルヒドリンゴムなどのエポキシ系重合体;フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴムなどのフッ素系重合体;などが挙げられる。これらの重合体は、架橋構造を有したものであってもよく、また、変性反応により官能基を導入したものでもよい。上記重合体の中でも、ゴム弾性、機械強度、柔軟性、分散性の点で、ジエン系重合体が好ましく、該重合体の炭素−炭素不飽和結合を水素化した水素化物が特に好ましい。
これらの他の種類の重合体(ゴムや樹脂)は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。他の種類の重合体(ゴムや樹脂)の配合量は、適宜選択されるが、脂環式構造含有重合体100重量部に対して、通常100重量部未満、好ましくは60重量部未満、より好ましくは30重量部未満、特に好ましくは10重量部未満、最も好ましくは1重量部未満の範囲である。他の種類の重合体(ゴムや樹脂)の配合量がこの範囲であると、フィルムの透明性とその成形時の成形性が高度にバランスされる。
本発明に用いられる脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)の調製法は特に限定されない。
例えば、前記脂環式構造含有重合体と必要に応じて用いる配合剤とをヘンシェルミキサー、Vブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー、コニカルブレンダーなどの混合器を用いて混合する方法;または更にこの混合後、一軸押出機、二軸押出機、ニーダーなどにより溶融混練した後、一軸押出機、二軸押出機、ニーダーなどにより溶融混練する方法;前記脂環式構造含有重合体の溶液に、必要に応じて用いる配合剤を溶解した溶液を添加して分散させた後、凝固法、キャスト法、又は直接乾燥法により溶剤を除去する方法;開環(共)重合反応、又は水素化反応の段階に必要に応じて用いる配合剤を混合する方法;などが挙げられる。
(ポリプロピレン樹脂組成物(B))
本発明に用いられるポリプロピレン樹脂組成物(B)は、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなる。
(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)
本発明に用いられる、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とは、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体を水素化したものである。
前記芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体は、芳香族ビニルブロック(I)と共役ジエンブロック(II)からなる、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とのブロック共重合体である。
ここで用いられる芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、p−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、t−ブチルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ドデシルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチル)スチレン、ジビニルベンゼン、N,N−ジメチル−p−アミノエチルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられる。中でも、スチレン、α−メチルスチレンが好ましく、スチレンがより好ましい。
これらの芳香族ビニル化合物は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
芳香族ビニル化合物を2種以上組み合わせて用いた場合、共役ジエンブロック(II)は、2種以上の芳香族ビニル化合物をランダム共重合したものであっても、ブロック共重合したものであっても、テーパード共重合したものであってもよい。
また、ここで用いられる共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、クロロプレンなどが挙げられる。中でも、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエンが好ましく、1,3−ブタジエン、イソプレンがより好ましく、イソプレンが特に好ましい。
これらの共役ジエン化合物は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
共役ジエン化合物を2種以上組み合わせて用いた場合、共役ジエンブロック(II)は、2種以上の共役ジエン化合物をランダム共重合したものであっても、ブロック共重合したものであっても、テーパード共重合したものであってもよい。
共役ジエン化合物の組み合わせとしては、特に限定されないが、イソプレンと1,3−ブタジエンの組み合わせが好ましい。
また、共役ジエン化合物の組み合わせがイソプレンと1,3−ブタジエンである場合、共役ジエンブロック(II)の全単量体単位中のイソプレン由来の単量体単位の割合は、60%以上であると好ましい。イソプレン由来の単量体単位の割合がこの範囲にあると、得られる多層フィルムは透明性に優れる。
本発明に用いられる、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体は、その製造方法によって限定されないが、例えば、(1)有機リチウム化合物を開始剤として芳香族ビニル化合物を重合し、次いで共役ジエン化合物を重合させる方法;(2)有機リチウム化合物を開始剤として芳香族ビニル化合物を重合し芳香族ビニル重合体を得、また、有機リチウム化合物を開始剤として共役ジエン化合物を重合し共役ジエンブロック重合体を得、次いで、これらの重合体をカップリング剤を用いてカップリングする方法;などによって得られる。
有機リチウム化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、ペンチルリチウム、ブチルリチウムなどのモノリチウム化合物;ナフタレンジリチウム、ジチオヘキシルベンゼンなどのジリチウム化合物;などが挙げられる。
有機リチウム化合物の使用割合は特に限定されないが、通常、単量体100重量部に対し、0.005〜0.2重量部である。
カップリング剤としては、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、ジブロムメタン、ジクロロエタン、ジブロムエタン、ジブロムベンゼン、アジピン酸ジエチル、ジビニルベンゼン、メチルジクロロシラン、四塩化ケイ素、ブチルトリクロロケイ素、テトラクロロ錫、ブチルトリクロロ錫、ジメチルクロロケイ素、テトラクロロゲルマニウム、1,4−クロロメチルベンゼン、ビス(トリクロロシリル)エタン、エポキシ化アマニ油、トリレンジイソシアネート、1,2,4−ベンゼントリイソシアネートなどが挙げられる。
カップリング剤の使用割合は特に限定されないが、通常、単量体100重量部に対し、0.04〜0.8重量部である。
重合反応は、溶媒中で行うことが好ましい。
溶媒としては重合開始剤に対し不活性な有機溶媒であれば特に限定されないが、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼンなどが挙げられる。
重合反応の反応温度は特に限定されないが、通常0〜80℃である。また、重合反応の反応時間は特に限定されないが、通常0.5〜50時間である。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体のブロックの態様は特に限定されず、ジブロック、トリブロック、またはそれ以上のマルチブロックなどが挙げられる。
例えば、芳香族ビニルブロック(I)と共役ジエンブロック(II)が、((I)−(II))n、(II)−((I)−(II))n、((I)−(II))n−(I)で示されるブロック態様である芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体が挙げられる。ここで、nは1以上の整数である。
中でも、(I)−(II)−(I)で示されるブロック態様の芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体が好ましい。
本発明に用いられる芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の芳香族ビニルブロック(I)の割合は、15〜55重量%の範囲にある。中でも、芳香族ビニルブロック(I)の割合が、20〜50重量%の範囲にあると好ましく、25〜45重量%の範囲にあると好ましく、。芳香族ビニルブロック(I)の割合がこの範囲にあると、ポリプロピレン樹脂組成物の調整の容易さ、及び得られる多層フィルムの層間接着強度に優れる。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の芳香族ビニルブロック(I)の数平均分子量は、特に限定されないが、2,500〜40,000の範囲であると好ましい。芳香族ビニルブロック(I)の数平均分子量がこの範囲にあると、得られる芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物と、ポリプロピレンとの混合が容易である。芳香族ビニルブロック(I)の数平均分子量は、用いる芳香族ビニル化合物と開始剤のモル比によって、調節することができる。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の共役ジエンブロック(II)の数平均分子量は、特に限定されないが、10,000〜200,000の範囲であると好ましい。共役ジエンブロック(II)の数平均分子量がこの範囲にあると、得られる芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物と、ポリプロピレンとの混合が容易である。
共役ジエンブロック(II)の数平均分子量は、用いる共役ジエン化合物と開始剤のモル比によって、調節することができる。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の数平均分子量は、特に限定されないが、30,000〜300,000の範囲であると好ましい。芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の数平均分子量がこの範囲にあると、得られる多層フィルムの強度及び成形性に優れる。
本発明に用いられる芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の共役ジエンブロック(II)は、共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が40重量%以上である。中でも1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が45〜90重量%の範囲にあると好ましく、50〜80重量%の範囲にあるとより好ましい。1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合がこの範囲にあると、得られる多層フィルムの透明性に優れる。
共役ジエンブロック(II)中の単量体単位は、共役ジエン化合物の重合反応における共役ジエン化合物の反応部位によって、1,2−付加重合由来の単量体単位、3,4−付加重合由来の単量体単位、及び1,4−付加重合由来の単量体単位のいずれかに分類される。
本発明において、共役ジエンブロック(II)の1,2−付加重合由来の単量体単位とは、共役ジエン化合物が1,2−付加重合して得られる単量体単位であり、例えば、共役ジエン化合物として2−メチル−1,3−ペンタジエンを用いた場合に、1,2−重合して得られる、(1−メチル−1−ビニル)エチレンで示される単量体単位である。
共役ジエンブロック(II)の3,4−付加重合由来の単量体単位とは、共役ジエン化合物が3,4−付加重合して得られる単量体単位であり、例えば、共役ジエン化合物として2−メチル−1,3−ペンタジエンを用いた場合に、3,4−重合して得られる、1−(1−メチル−1―ビニル)エチレンで示される単量体単位である。
共役ジエンブロック(II)の1,4−付加重合由来の単量体単位とは、共役ジエン化合物が1,4−付加重合して得られる単量体単位であり、例えば、共役ジエン化合物として2−メチル−1,3−ペンタジエンを用いた場合に、1,4−重合して得られる、2−メチル−2−ブテニレンで示される単量体単位である。
共役ジエンブロック(II)の、共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合は、赤外分析法を用い、モレロ法により算出することができる。
共役ジエンブロック(II)の、共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合は、共役ジエン化合物の重合の際に、ルイス塩基を共触媒として用いることにより調整することができる。
ルイス塩基としてはジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等のグリコールエーテル類;トリエチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、ピリジン、トリブチルアミン、N−メチルモルホリン等のアミン系化合物;などが挙げられる。
これらのルイス塩基の使用量は重合開始剤のリチウム1モルに対して通常0.1〜1000モルの範囲で用いられる。
本発明に用いられる、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物は、前記の芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体を水素化触媒の存在下、水素化して得られる。
水素化触媒としては、ラネーニッケル、あるいはPt、Pd、Ru、Rh、Ni等の金属をカーボン、アルミナ、珪藻土等の担体に担持させたもの等の不均一触媒、または遷移金属とアルキルアルミニウム化合物、アルキルリチウム化合物等の組み合わせからなるチーグラー系の触媒などが挙げられる。
水素化反応は通常、溶媒中で行い、水素圧は大気圧〜20MPa、反応温度は常温〜250℃、反応時間は0.1〜100時間である。
共役ジエンブロック(II)中の炭素−炭素二重結合の水素化率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上である。
また、芳香族ビニルブロック(I)中の芳香族環の水素化率は、通常40%未満、好ましくは30%未満、より好ましくは10%未満、最も好ましくは5%未満である。
共役ジエンブロック(II)中の炭素−炭素二重結合の水素化率及び芳香族ビニルブロック(I)中の芳香族環の水素化率がこの範囲にあると、得られる多層フィルムの透明性、機械的強度、耐熱性、耐候性に優れる。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物のメルトマスフローレイト(MFR)は特に限定されないが、好ましくは0.1〜20g/10分、より好ましくは0.5〜20g/10分、特に好ましくは0.5〜10g/10分、最も好ましくは1〜5g/10分である。
MFRがこの範囲にあると、得られるポリプロピレン樹脂組成物(B)の押出性、製層性に優れる。
本発明において、芳香族ビニル−共役ジエンランダム共重合体の水素化物のMFRは、JIS K 6719に準拠して、230℃、荷重21.18Nの条件で測定した値である。
(ポリプロピレン)
本発明に用いられるポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体であっても、プロピレンとエチレンまたは/および炭素数4以上のα−オレフィンとのランダム、ブロック共重合体などの共重合体であっても良い。
ブロック共重合体としては、ジブロック、トリブロック、またはそれ以上のマルチブロックや傾斜ブロック共重合体などが挙げられ、特に制限はない。
炭素数4以上のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−ペンテン−1、4−メチル−ヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−1等を挙げることができる。前記ランダム共重合体中におけるプロピレン由来の単量体単位(プロピレン単位)の割合は、好ましくは80重量%以上、特に好ましくは85重量%以上である。
前記ブロック共重合体中におけるプロピレン単位の割合は、好ましくは55重量%以上、より好ましくは60重量%以上である。
またポリプロピレンの製造方法は特に制限されない。
ポリプロピレンの融解温度は、通常130℃以上であるが特に限定されない。
ポリプロピレンのメルトマスフローレイト(MFR)は特に限定されないが、好ましくは0.1〜20g/10分、より好ましくは0.5〜20g/10分、特に好ましくは0.5〜10g/10分、最も好ましくは1〜5g/10分である。
MFRがこの範囲にあると、得られるポリプロピレン樹脂組成物(B)の押出性、製層性に優れる。
本発明において、ポリプロピレンのMFRは、JIS K 6719に準拠して230℃、荷重21.18Nの条件で測定した値である。
ポリプロピレン樹脂組成物(B)中の、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物と、ポリプロピレンの割合(重量比)は、(ポリプロピレン)/(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)で85/15〜60/40の範囲にある。
中でも、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物と、ポリプロピレンの割合(重量比)が、80/20〜60/40の範囲にあると好ましく、75/25〜65/35の範囲にあるとより好ましい。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物と、ポリプロピレンの割合(重量比)がこの範囲にあると、樹脂組成物の成形性、得られる多層フィルムの透明性及び層間接着強度に優れる。
本発明に用いられるポリプロピレン樹脂組成物(B)の調製法は特に限定されない。
例えば、前記芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物、ポリプロピレン、及び必要に応じて用いる配合剤とをヘンシェルミキサー、Vブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー、コニカルブレンダーなどの混合器を用いて混合する方法が挙げられる。
配合剤としては、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)に用いることができるものとして例示した配合剤のうち、ポリプロピレン及び芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を除く配合剤が挙げられる。
これらの配合剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。配合剤の配合量は、適宜選択されるが、ポリプロピレン100重量部に対して、通常100重量部未満、好ましくは60重量部未満、より好ましくは30重量部未満の範囲である。配合量がこの範囲であると、得られる多層フィルムの透明性とその成形時の成形性が高度にバランスされる。
(多層フィルム)
本発明の多層フィルムは、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層が、直接積層されてなる層を少なくとも一組有する。
脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層は、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)を成形してなり、また、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層は、該ポリプロピレン樹脂組成物(B)を成形してなる。
成形方法は特に限定されないが、例えばTダイ法、インフレーション法、プレス成形法など公知の方法によって得られる。
積層方法は、特に限定されないが、
(1)脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)及びポリプロピレン樹脂組成物(B)を用いて、成形と積層を同時に行う、共押出Tダイ法(マルチマニホールド型、フィードバック型)、共押出インフレーション法(ダイ内接着法、ダイ外接着法)、共押出ラミネーション法などの共押出し法;(2)脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層(以下、層(FA))と略す場合がある)と芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の共役ジエン部分の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層(以下、層(FB))と略す場合がある)をそれぞれ成形した後、層(FA)と層(FB)を熱プレスする熱プレス法;(3)真空ラミネート法;(4)熱ラミネート法;などが挙げられる。
共押出法と熱プレス法では、層間接着強度の点で、熱プレス法が優れているが、本発明の多層フィルムは、共押出法であっても、層間接着強度が十分に高いので、生産性の高い共押出法で積層することが好適である。
本発明の多層フィルムの積層態様は、層(FA)と層(FB)が直接積層されてなる層を少なくとも一組有すれば特に限定されないが、更に、層(FA)、層(FB)、他の樹脂からなる層(以下層(FC)と略す場合がある)を積層することができる。
積層態様としては、層(FA)/層(FB)、層(FB)/層(FA)/層(FB)、層(FA)/層(FB)/層(FA)、層(FA)/層(FB)/層(FC)、層(FC)/層(FA)/層(FB)などがあげられる。
他の樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びフッ素系樹脂などが挙げられる。
本発明の多層フィルムの厚さは特に限定されないが、10μm〜1mmの範囲であることが好ましい。多層フィルムの厚さがこの範囲にあると、多層フィルムの透明性、機械強度に優れる。
層(FA)、層(FB)の厚さは特に限定されないが、層(FA)、層(FB)ともそれぞれ5〜500μmの範囲であることが好ましく、更に10〜300μmの範囲であると特に好ましい。厚さがこの範囲にあると、多層フィルムの透明性、機械強度に優れる。
層(FA)、層(FB)の厚さの比は特に限定されないが、例えば層(FA)/層(FB)が、1/100〜100/1であることが好ましい。
本発明の多層フィルムは必要に応じ延伸することができる。
延伸する方法は、特に限定されず、例えばロール方式、テンター方式、及びチューブ方式のいずれの方式で行うこともできる。
延伸温度は、未延伸フィルムを構成している脂環式構造含有重合体のガラス転移温度(Tg)よりも0〜60℃、好ましくは10〜40℃高い温度であることが好ましい。
本発明においては、一軸又は二軸延伸のどちらでも良いが、一軸延伸(横方向;TD方向)に延伸するのが好ましい。延伸倍率は特に限定されないが、TD方向に1.2〜10.0倍の範囲であると好ましく、2.0〜6.0倍の範囲であるとより好ましい。
一軸延伸においても必要に応じて、例えば長さ方向(縦方向;MD方向)にも、低い延伸倍率(例えば1.5倍以下)で延伸処理を施すことができる。本発明の多層フィルムは、このように、一方向のみ延伸された一軸延伸フィルム、及び主に一方向に延伸され、且つ該方向と直交する方向に若干延伸された二軸延伸フィルムが含まれる。
本発明の多層フィルムは印刷加工を施すことができる。
印刷加工の方法は特に限定されず公知の方法を使用すればよく、例えば、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷が挙げられる。印刷に適用される印刷インキの種類は、前記印刷の方法により適宜最適なものを選択して使用すればよいが、例えば、凸版インキ、フレキソインキ、ドライオフセットインキ、グラビアインキ、グラビアオフセットインキ、オフセットインキ、スクリーンインキが挙げられる。
また、インクの密着性を高める目的で、印刷インキを使用する前に印刷される層に対し予め表面処理を施しておくことが好ましい。表面処理としては、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、火炎処理、エンボス加工処理、サンドマット加工処理、梨地加工処理などが挙げられる。
本発明の多層フィルムは、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、ポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層の層間接着性が高い。
(包装体)
本発明の多層フィルムは層間接着性高く、又、透明性、防湿性、及びガスバリヤー性に優れているので、包装体及び包装体の材料として用いることができる。
被包装物としては、電子材料、薬剤、輸液、医療器具、デンタル用具、医療用容器、食品、日用品、雑貨などが挙げられる。
本発明の包装体は、層間接着性、透明性、防湿性、及びガスバリヤー性が特に優れているので、錠剤、カプセル剤、粉剤、固体状又は液体状の薬剤;米菓、スナック、クッキーなどの食品;特定保険食品;タバコ;ティーバッグ;などを被包装物とする包装体として好適である。
包装形態としては、バッグ、パック、プレス・スルー・パッケージ、ブリスターパック、手ひねり、ラッピング、シュリンクラベル、イージーピールなどのフィルム;テトラパック、牛乳パック、ラミネートチューブなどのフィルムにより組み立てられる容器;などが挙げられる。
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、部及び%は重量基準、圧力はゲージ圧である。実施例及び比較例における物性の測定方法は、以下のとおりである。
(1)重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)
テトラヒドロフラン(THF)を溶剤として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレン換算にて求めた。
(2)ガラス転移温度(Tg)
JIS K 7121に基づき、示差走査熱量分析法(DSC法)により測定した。
(3)水素化率
重合体の主鎖及び芳香環の水素化率は、H−NMRを測定し算出した。
(4)フィルムの厚み
マイクロゲージを用いて測定した。
(5)ヘーズ
多層フィルムをJIS K 7136に基づいてヘーズメーター(日本電色社製:NDH 200A)で測定した。ヘーズ値(%)が小さいと透明性が良好であることを示す。
(6)層間接着強度
多層フィルムの内、ヘーズ値が50%以下の多層フィルムについて測定した。多層フィルムから長さ150mm×幅15mmの大きさにサンプルを切り取り、万能引張圧縮試験機(新興通信工業株式会社製:TCM200)を用いて、引張速度50mm/分の条件で、180°剥離試験を行った。このときの荷重が平衡に達した時点での荷重の平均を層間接着強度(単位:N/15mm)とした。
(7)共役ジエン化合物由来の全単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合
赤外分析法を用い、モレロ法により算出した。
(8)メルトマスフローレイト(MFR)
温度230℃、荷重21.18Nの条件でJIS K 6719に準じ測定した。
(参考例1)
窒素雰囲気下、脱水したシクロヘキサン500部に、1−ヘキセン0.82部、ジブチルエーテル0.15部、及びトリイソブチルアルミニウム0.30部を室温で反応器に入れ混合した後、45℃に保ちながら、トリシクロ〔4.3.01,6.12,5〕デカ−3,7−ジエン(以下、「DCP」と略記する。)160部と、ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−2−エン(以下、「NB」と略す。)40部と、六塩化タングステン(0.7%トルエン溶液)80部とを、2時間かけて連続的に添加し重合した。重合溶液にブチルグリシジルエーテル1.06部とイソプロピルアルコール0.52部を加えて重合触媒を不活性化し重合反応を停止させた。
次いで、得られた開環重合体を含有する反応溶液100部に対して、シクロヘキサン270部を加え、さらに水素化触媒としてニッケル−アルミナ触媒(日揮化学社製)5部を加え、水素により5MPaに加圧して撹拌しながら温度200℃まで加温した後、4時間反応させ、DCP/NB開環共重合体水素添加物を20%含有する反応溶液を得た。濾過により水素化触媒を除去した後、酸化防止剤(吉富製薬社製;トミノックスTT)を、得られた溶液に添加して溶解させた(重合体100部あたり0.1部)。次いで、円筒型濃縮乾燥器(日立製作所製)を用いて、温度270℃、圧力1kPa以下で、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン及びその他の揮発成分を除去しつつ水素化物を溶融状態で押出機からストランド状に押出し、冷却後ペレット化してペレットを得た。この脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物の、重量平均分子量(Mw)は43,000、MFRは6g/10分、水素化率は99.8%、Tgは70℃、比重は1.01であった。
(実施例1)
ポリプロピレン(PP1)〔プロピレン単独重合体、融点160℃、MFR3g/10分〕のペレット70部と、表1に示される芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E1)のペレット30部を、ブレンダーにて混合しポリプロピレン樹脂組成物を得た。
スクリュー径50mmφ、圧縮比2.5、L/D=28のスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有する2種2層のハンガーマニホールドタイプTダイ式フィルム押出成形機を使用し、前記ポリプロピレン樹脂組成物と、参考例1で得られた脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物とを共押出し、脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物からなる層50μm、ポリプロピレン樹脂組成物からなる層100μmが直接積層されてなる多層フィルム1を得た。
共押出しは、ダイリップ0.8mm、両溶融樹脂温度220℃、Tダイの幅300mm、キャストロール温度60℃、冷却ロール温度50℃の条件でおこなった。
得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(実施例2〜4)
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物として(E1)の代わりに表1に示される芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E2〜E4)を用いた以外は実施例1と同様にして多層フィルム2〜4を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(比較例1)
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E1)を用いない以外は実施例1と同様にして多層フィルム5を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(比較例2)
ポリプロピレン(PP1)の使用量を90部に変え、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E1)の使用量を10部に変えた以外は実施例1と同様にして多層フィルム6を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(比較例3)
ポリプロピレン(PP1)の使用量を50部に変え、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E1)の使用量を50部に変えた以外は実施例1と同様にして多層フィルム7を得た。得られた多層フィルムのヘーズを測定した。結果を表2に示す。
(比較例4)
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E1)の代わりに、直鎖状低密度ポリエチレン(メタロセン触媒で重合した重合体、密度0.918g/cm、MFR4g/10分(190℃、荷重21.18N))を用いた以外は、実施例1と同様にして、多層フィルム8を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表1に示す。
(比較例5)
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E1)の代わりに表1に示される(未水素化)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体(E5)を用いた以外は実施例1と同様にして多層フィルム9を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(比較例6〜11)
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物として(E1)の代わりに芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物(E6〜E11)を用いた以外は実施例1と同様にして多層フィルム10〜15を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(実施例5)
ポリプロピレン(PP1)の代わりにポリプロピレン(PP2)〔ポリプロピレン−エチレンランダム共重合体(プロピレン単位98重量%)、融点143℃、MFR3g/10分〕を使用した以外は、実施例1と同様にして多層フィルム16を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
(実施例6)
ポリプロピレン(PP1)の代わりにポリプロピレン(PP3)〔ポリプロピレン−エチレンブロック共重合体(プロピレン単位65重量%)、融点162℃、MFR8g/10分〕を使用した以外は、実施例1と同様にして多層フィルム17を得た。得られた多層フィルムのヘーズ、層間接着強度を測定した。結果を表2に示す。
Figure 0004692086
Figure 0004692086
表2から以下の事がわかる。
脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層が、直接積層されてなる層を少なくとも一組有する多層フィルムであって、(1)該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体が、(1―1)芳香族ビニルブロック(I)と共役ジエンブロック(II)からなり、(1―2)該共役ジエンブロック(II)が、共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が40重量%以上であり、(1―3)該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の、該芳香族ビニルブロック(I)の割合が15〜55重量%の範囲であり、(2)該ポリプロピレン樹脂組成物(B)中の、(ポリプロピレン)/(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)の重量比が、85/15〜60/40の範囲である、多層フィルムは、透明性に優れかつ層間接着強度が高い(実施例1〜6)。
それに対して、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を含有しないポリプロピレン樹脂組成物からなる層を用いた多層フィルムは、透明性が低く、層間接着強度も低い。(比較例1)。
また、配合剤の量が少なく、ポリプロピレン樹脂組成物(B)中の(ポリプロピレン)/(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)の重量比が、85/15より大きい多層フィルムは、層間接着強度も低い。(比較例2:実施例1、5、6と対比)。一方、配合剤の量が多く、ポリプロピレン樹脂組成物(B)中の(ポリプロピレン)/(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)の重量比が、60/40より小さい多層フィルムは、透明性が著しく低い(比較例3:実施例1,5,6と対比)。
配合剤として芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物の代わりに、直鎖状低密度ポリエチレンや、(未水素化)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体を用いた多層フィルムは、透明性が低く、層間接着強度も低い。(比較例4:実施例1〜4と対比、比較例5:実施例2と対比)。
共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が40重量%より小さい芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を用いた多層フィルムは、透明性が低く、層間接着強度も低い(比較例6及び7:実施例2と対比、比較例8:実施例1、5、6と対比)。
芳香族ビニルモノマーからなるブロック(I)のブロック共重合体中での割合が、55重量%より大きい芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を用いた多層フィルムは、透明性が低く、層間接着強度も低い。(比較例9:実施例1と対比、比較例10:実施例4と対比)。一方、芳香族ビニルモノマーからなるブロック(I)のブロック共重合体中での割合が、15重量%より小さい芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物を用いた多層フィルムは、層間接着強度が低い(比較例11:実施例2と対比)。
本発明の多層フィルムは、透明性に優れ、かつ脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物からなる層と、ポリプロピレン樹脂組成物からなる層との層間接着強度が高いので、各種の包装体または包装体の材料として用いることができる。

Claims (3)

  1. 脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)からなる層と、
    芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物とポリプロピレンとを含有してなるポリプロピレン樹脂組成物(B)からなる層が、直接積層されてなる層を少なくとも一組有する多層フィルムであって、
    (1)該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体が、
    (1―1)芳香族ビニルブロック(I)と共役ジエンブロック(II)からなり、
    (1―2)該共役ジエンブロック(II)が、共役ジエン化合物由来の単量体単位中の1,2−および3,4−付加重合由来の単量体単位の割合が40重量%以上であり、
    (1―3)該芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体中の、該芳香族ビニルブロック(I)の割合が15〜55重量%の範囲であり、
    (2)該ポリプロピレン樹脂組成物(B)中の、(ポリプロピレン)/(芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素化物)の重量比が、85/15〜60/40の範囲である、
    多層フィルム。
  2. 脂環式構造含有重合体を含有してなる樹脂組成物(A)とポリプロピレン樹脂組成物(B)を共押出ししてなる請求項1記載の多層フィルム。
  3. 請求項1又は2記載の多層フィルムからなる包装体。
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